ЗОВ БУДУЋНОСТИ

УСКОРО ВЕШТАЧКЕ ЋЕЛИЈЕ

Visited 337 times, 1 visit(s) today

Холандски научници су објавили да су управо врло близу стварања првих потпуно вештачких организама који би требало да буду ефикаснији од природних.

Kако се живот развијао на Земљи, сваки се нови корак надограђивао на претходни, што је довело до све сложенијих, а понекад и неефикасних система. Добар пример колико су нека решења у природи неефикасна јесте повратни гркљански живац жирафе. Он иде од мозга ка грлу, које је му је коначни циљ. Али, код жирафе, а и других кичмењака, пролази поред грла, спушта се до срца, где заобилази аорту, и враћа се ка гркљану.

Тај пример један је од бројних који јасно показују да изглед живих бића није створио интелигентни дизајнер, већ природа кроз бројне еволуцијскее кораке. Но, у случају стварања живота од почетка такве неекономичности могуће је избећи. Управо то настоји BaSyc (Building a Synthetic Cell), конзорцијум шест истраживачких института чији је циљ усавршавање природних процеса који ће довести до стварања вештачког живота. У два научна рада тамошњи истраживачи су представио је нове значајне нове кораке који ка томе воде.

Од 2017. стварају синтетичке ћелије, основне градивне јединице живота. У пројекат је уложено18,8 милиона евра, а очекује се да буде завршен за две-три гоине. „Kоначни циљ јесте конструисати вештачке системе сличне животу, који могу самостално да расту, деле се и одржавају. Разликоваће се од познатих живих ћелија, али имаће исте кључне одлике”, рекао је за The Debrief руководилац тима тима др Берт Пулман, професор биохемије на Универзитету у Гронингену. У једном од истраживања, објављеном 12. септембра 2024. у часопису Nature Communications, покушали су да реше опскрбу ћелије енергијом. У жиим је стварају митохондрије.

Холандски истраживачи су поједноставили тај природни склоп тако што су га свели на само пет елемената. Предност се састоји се у томе да они унапред добро знају према којем циљу изглед система иде. Постојеће митохондрије, иначе, функционишу кроз циклус претварања молекула ADP (аденозин дифосфат) у ATP (аденозин трифосфат) и назад, при чему се ослобађа енергија за рад ћелија. Систем је смештен у ћелијске врећице, везикуле. Прва у циклусу кроз ћелијске опне апсорбује ADP и аминокиселину аргинин. ADP и аргинин заједно учествују у производњи ATP-а, кључног молекула за складиштење енергије. У том процесу ADP и аргинин улазе у реакцију у ћелијској митохондријској структури. Аргинин се разлаже и ослобађа енергију која омогућава додавање фосфатне групе ADP-у, при чему настаје ATP.

Процес коришћења прикупљене енергије је супротан. ATP се разграђује натраг у ADP, при чему се одваја једна фосфатна група и ослобађа се макупљена енергија. Она покреће виталне ћелијске процесе, попут раста, деобе и транспорта, док се ADP може поново користити у циклусу стварања енергије. Недостатак свођења мноштва елемената митохондријског склопа на само пет у вештачким ћелијама јесте тај што систем може радити само на аргинину, а не на мастима, шећерима или аминокиселинама које уобичајено могу напајати ћелије.

У другом научном раду објављеном 21. октобра у истом часопису тим је представио дизајн умјетне везикуле која може стварати негативан електрични набој важан за транспорт и компартментализацију ADP-а и ATP-а. Синтетичка везикула користи хемијски процес у којем позитивно набијени протеини улазе у њу и гурају друге молекуле попут лактозе ка негативном средишту, чиме опонаша збивања у живим ћелијама. Тестирања су показала да вештачка везикула може изводити сложеније задатке. Додавањем ензима уз лактозу, систем је оксидирао шећер лактозу и створио коензим NADH.

Иако су Пулман и сарадници постигли значајан напредак, потребно је још доста рада пре него што синтетичке ћелијее постану стварност. Но, када се програм заврши у следећих неколико година, посао ће наставити наследник који је припремљен. Наиме, осигурано је додатних 40 милиона евра за програм EVOLF (Evolving Life from Non-life). „Још смо десетак година удаљени од вештачког система сличног животу”, објаснио је др Пулман. „У међувремену, много учимо о биолошким механизмима и откривамо изненађујућа својства која се појављују када се биолошке компоненте споје. Својства која нису видљива у појединачним компонентама и иће их тешко открити у сложеним живим ћелијама… То ће нам открити нацрт живота и сличних система, што је тренутно недостаје.”

(Илустрација BaSyC)

(Индекс)

Visited 337 times, 1 visit(s) today

О аутору

administrator

Оставите коментар